[发明专利]硅橡胶-氟碳涂料的互穿网络结构聚合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种硅橡胶‑氟碳涂料的互穿网络结构聚合物，它是由甲基丙烯酰氧基丙基笼型聚倍半硅氧烷的加成物与硅橡胶和含氟聚合物形成互穿网络结构。本发明所述甲基丙烯酰氧基丙基POSS的加成物，其中一部分的双键保留，在交联的同时与含氟单体共聚形成含氟聚合物链；并将甲基丙烯酰氧基丙基POSS的一部分基团接上三甲氧基硅基而具有交联端羟基聚二甲基硅氧烷的能力，从而以甲基丙烯酰氧基丙基POSS的加成物作为“桥梁”将硅橡胶和含氟聚合物有机的结合在一起形成互穿网络结构。本发明制备方法简单，提高了得到聚合物互穿网络结构的耐热性和强度，得到的聚合物体系具有机械强度高、耐热性好、耐候性好、附着力高、弹性好等特点，可以作为涂料、胶粘剂、弹性体等材料使用。

技术领域

本发明涉及一种硅橡胶-氟碳涂料的互穿网络结构聚合物，属于高分子精细化工技术领域。

背景技术

有机硅材料和含氟聚合物最常用且效果较好的两种疏水材料，其中硅橡胶材料具有良好的疏水性、良好的耐候性等性能而在众多领域应用广泛；含氟聚合物具有极好的疏水疏油性、良好的化学稳定性而作为耐高温材料、绝缘材料、疏水材料等应用广泛。但是，未加填料的硅橡胶力学性能较差，而加入填料的硅橡胶加工性能和化学稳定性等则明显下降；含氟聚合物则由于其氟原子电负性大，因而其结晶性强，可加工性能相对较差。

硅橡胶和含氟聚合物的结合采用传统的聚合物共混的方法是行不通的。由于硅橡胶和含氟聚合物都趋向于自身聚集而难以均匀的分散，因此，其共混物难以形成。即使暂时的形成了共混物，由于含氟聚合物趋向于自身迁移而聚集，共混物的稳定性也极差，其稳定性根本不能满足应用要求。聚合物互穿网络结构是解决此类问题的可行方法。由于硅橡胶和含氟聚合物各自的高分子链相互缠绕，因而可以达到强迫相容的目的，两者各自的链段迁移受到严格限制而不能进行，因而可以保持长期的稳定性。然而，由于硅橡胶是交联的高分子，含氟聚合物的溶解性差，采用传统的互穿网络结构制备方法难以进行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种硅橡胶-氟碳涂料的互穿网络结构聚合物，采用甲基丙烯酰氧基丙基笼型聚倍半硅氧烷的加成物作为“桥梁”将硅橡胶和含氟聚合物有机的结合在一起形成互穿网络结构，同时提高了其耐热性和机械强度。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：

一种硅橡胶-氟碳涂料的互穿网络结构聚合物，它是由甲基丙烯酰氧基丙基笼型聚倍半硅氧烷(即甲基丙烯酰氧基丙基POSS)的加成物与硅橡胶和含氟聚合物形成互穿网络结构。其中，甲基丙烯酰氧基丙基POSS)的加成物结构如式1所示，其结构示意式可以为式2所示。

按上述方案，所述硅橡胶-氟碳涂料的互穿网络结构聚合物的结构示意式如图1所示。

本发明所述硅橡胶-氟碳涂料的互穿网络结构聚合物的制备方法是：甲基丙烯酰氧基丙基笼型聚倍半硅氧烷(即甲基丙烯酰氧基丙基POSS)的加成物与氟碳涂料单体、端羟基聚二甲基硅氧烷在溶剂中，在引发剂的作用下发生反应，交联生成硅橡胶-氟碳涂料的互穿网络结构聚合物溶液。

进一步优选地，所述硅橡胶-氟碳涂料的互穿网络结构聚合物溶液可以除去溶剂，即得到硅橡胶-氟碳涂料的互穿网络结构聚合物。

按上述方案，制备方法中反应温度为60～90℃，反应时间为2～6h。

按上述方案，制备方法中各原料的用量按质量份数计为：甲基丙烯酰氧基丙基POSS加成物2～5份，氟碳涂料单体用量5～40份，端羟基聚二甲氧基硅烷用量为15～50份。溶剂和引发剂适量即可。

进一步优选地，制备方法中各原料的用量按质量份数计为：甲基丙烯酰氧基丙基POSS 加成物2～5份，氟碳涂料单体用量5～40份，端羟基聚二甲氧基硅烷用量为15～50份，溶剂40份，引发剂0.1～1份。